نویسندگان

گروه فیزیک، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

چکیده

در این مقاله تأثیر جنس و فاصله زیرلایه روی ویژگی های لایه نشانی نانو پودر آلومینای گاما به روش پاشش پلاسمایی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور با استفاده از مشعل پلاسمایی لایه نشانی نانوپودر آلومینا بر روی دو نوع زیر لایه از جنس فولاد زنگ نزن و شیشه پیرکس انجام گرفت. مشخصات مورفولوژیکی نانو لایه تهیه شده از طریق بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مطالعه شد. همچنین، ساختار و تغییرات فازی نانوپودر آلومینا با استفاده از طیف‌های پراش پرتو ایکس مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان می‌دهند میزان نشست ذرات روی زیر لایه فولاد بیشتر از مورد شیشه می‌باشد. همچنین، با افزایش فاصله زیرلایه میزان نشست ذرات در هردو زیرلایه کاهش می‌یابد. یک موقعیت بهینه‌ای برای زیرلایه نسبت به نازل مشعل برای ایجاد و کنترل مناسب لایه نشانی وجود دارد. یک نتیجه مهم در این کار تجربی تغییر فاز آلومینای گاما به نوع آلفا در اثر حرارت بالای مشعل پلاسمایی می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The effect of the material and distance of the substrate on the characteristics of the alumina nanopowder coating with plasma spray method

نویسندگان [English]

  • M Kouhi
  • A R Sotoudeh Khiaban
  • S Sobhanian

چکیده [English]

In this paper, the effect of the material and distance of the substrate on the characteristics of gamma alumina nanopowder coated by plasma spray method are investigated. For this purpose alumina nanopowder were coated on the two types of stainless steel and Pyrex glass substrates using a plasma torch. Morphological characteristics of the prepared nanolayer are studied by investigating the scanning electron microscope patterns. Also, the structure and phase changes of deposited alumina are investigated by X-ray diffraction spectrum. The results of this study show that the amount of particles deposition on the steel substrate is more than the glass case. Also, it is shown that by increasing the substrate distance, the amount of particle deposition is decreased for substrates. There is one optimum distance for substrate position with respect to the nozzle exit of the torch for produce and suitable coating and its control. One important result of this experimental study is the phase transfer of alumina from gamma to alpha due to the high temperature of the plasma torch.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Plasma Spray
  • Alumina
  • Coating
  • phase transition
  • X Ray Diffraction

1. P Fauchais, J. Phys. D Appl. Phys. 37, 9 (2004) R86. 2. B Gill and R Tucker, Mater. Sci. Technol. 2, 3 (1986) 207. 3. M Benea and L Benea, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 106, (2016) 012024. 4. A Anderson, Int. J. Ambient Energy 38, 1 (2017) 108. 5. Y An, et al., Ceram. Int. 43, 6 (2017) 5319. 6. B Dhakar, S Chatterjee and K Sabiruddin, Mater. Sci. Technol. 33, 3 (2017) 285. 7. L Marcinauskas, J. Mater. Sci. 16, (2010) 47. 8. Y Zeng, S Lee and C Ding, Mater. Lett. 57, 2 (2002) 495. 9. RS Lima and BR Marple, Surf. Coat. Technol. 200, 11(2006) 3428. 10. H Chen, Y Zeng and C Ding, J. Eur. Ceram. Soc. 23, 3(2003) 491. 11. LL Shaw, et al., Surf. Coat. Technol. 130, 1(2000) 1. 12. FL Toma, et al., Surf. Coat. Technol. 202, 18(2008) 4343. 13. D Li, et al., Ceram. Int. 43, 10(2017) 7488. 14. PS Santos, HS Santos and S Toledo, Mat. Res. 3, 4(2000) 104. 15. B Kasprzyk-Hordern, Adv. Colloid Interface Sci. 110, 1(2004) 19. 16. D Matejka and B Benko, “Plasma spraying of metallic and ceramic materials”, John Wiley and Sons, (1989). 17. X Xu, et al., Int. J. Adv. Manuf. Technol. 90, (2017) 979. 18. http://www.us-nano.com/inc/sdetail/209. 19. RB Heimann, “Plasma- Spray Coating”, VCH Verlagsgesellschaft mbH. (1996). 20. E Akdogan, et al., Surf. Coat. Technolo. 201, (2006) 2540. 21. R Shabannia, J. Mater. Sci.- Mater. Electron. 27, (2016) 6413. 22. B Sahin, F Bayansal, M Yüksel and HA Çetinkara, Mater. Sci. Semicon. Process. 18, (2014) 135.

تحت نظارت وف بومی